
Get to Know the Project
Lerne das Projekt kennen
FORnano Satellites
FORnano Satellites
Overview
Überblick
Project Summary
Projektzusammenfassung



Innovations in Nanosatellites – Advanced Assembly and Packaging, Computing Technology and Applications
Innovationen in nano-Satelliten – Fortgeschrittene AVT und Packaging, Rechentechnik und Anwendungen
The aim of the „FORnanoSatellites“ research consortium is to design a new generation of small satellites, referred to below as nanosatellites, weighing only a few kilograms, including a feasibility analysis of a fully digitalized value chain that is meant to lead, in the long term, to automated production of such satellites in Bavaria.
Ziel des Forschungsverbundes „FORnanoSatellites“ ist die Konzeption einer neuen Generation von Kleinsatelliten, im Folgenden als Kleinstsatelliten bezeichnet, mit einem Gewicht von wenigen Kilogramm inklusive einer Machbarkeitsanalyse für einen vollständig digitalisierten Wertschöpfungsprozess, der langfristig auf eine automatisierte Produktion solcher Satelliten in Bayern münden soll.
In the „New Space“ sector, nanosatellites in multi-satellite networks are already opening up a broad range of applications in telecommunications, Earth observation and navigation in a cost-efficient way. Standardization approaches support the cost-efficient manufacture of hundreds of satellites, which also makes them economically attractive for industry and science.
Im „New Space“-Sektor erschließen Kleinstsatelliten kosteneffizient in Multi-Satellitennetzen bereits ein breites Anwendungsspektrum in Telekommunikation, Erdbeobachtung und Navigation. Standardisierungsansätze unterstützen die kosteneffiziente Herstellung Hunderter von Satelliten, was sie für Wirtschaft und Wissenschaft auch ökonomisch interessant macht.
Establishing small-series production of nanosatellites first requires resolving open research challenges in µ-electronics and computer architecture for data processing. In addition, a new assembly and interconnection technology (AVT) for all components is needed for this technology to succeed, for which a stacking technique is being pursued. To ensure reliable operation under harsh space conditions, corresponding redundancy concepts must also be included.
Der Aufbau einer Kleinserienproduktion von Kleinstsatelliten erfordert als Voraussetzung die Klärung offener Forschungsherausforderungen im Bereich der µ-Elektronik und Rechnerarchitektur für die Verarbeitung von Daten. Ferner ist für den Erfolg dieser Technologie eine neue Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT) aller Komponenten erforderlich, wofür eine Stapeltechnik angestrebt wird. Um einen zuverlässigen Betrieb unter harten Weltraumbedingungen sicherzustellen, sind auch entsprechende Redundanzkonzepte mit einzubeziehen.
This task includes a tailored integration of all essential components of a nanosatellite (on-board computer, sensors and power supply) in advanced production processes as well as System-in-Package AVT. A web configurator and hardware demonstrators that take into account applications specifically suited to nanosatellites are to demonstrate that functionality similar to that of traditional satellites can also be provided cost-efficiently in orbit.
Diese Aufgabe beinhaltet eine angepasste Integration aller wesentlichen Komponenten (Bordcomputer+Sensorik+Energieversorgung) eines Kleinstsatelliten in fortgeschrittenen Produktionsverfahren sowie System-in-Package-AVT. Im Projekt soll durch einen Web-Konfigurator und HW-Demonstratoren, die speziell für Kleinstsatelliten geeignete Anwendungen berücksichtigen, der Nachweis erbracht werden, dass auch für Kleinstsatelliten ähnliche Funktionalitäten wie bei traditionellen Satelliten kosteneffizient im Orbit bereitstellbar sind.



FORnano Satellites is a 36-month research project funded with €1.8 million by the Bayerische Forschungsstiftung. Project management lies with the Chair of Manufacturing Automation and Production Systems (FAPS) at FAU Erlangen-Nürnberg; the work is organized in six subprojects.
FORnano Satellites ist ein auf 36 Monate angelegtes Forschungsprojekt, das mit 1,8 Mio. € von der Bayerischen Forschungsstiftung gefördert wird. Die Projektleitung liegt beim Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) der FAU Erlangen-Nürnberg; die Arbeit gliedert sich in sechs Teilprojekte.
Work Packages
Arbeitspakete
6 interlinked subprojects
6 vernetzte Teilprojekte
TP1
System Concept for Nanosatellites
Systemkonzept für Kleinst-Satelliten
Development of a holistic system concept for the automated, configurable production of nanosatellites through modularization and standardization.
Entwicklung eines ganzheitlichen Systemkonzepts zur automatisierten, konfigurierbaren Produktion von Kleinstsatelliten durch Modularisierung und Standardisierung.
TP2
Computer Architecture for On-Board Computers (OBC)
Rechnerarchitektur für On-Board-Computer (OBC)
Establishment and testing of a new architecture concept for the on-board computer based on the open RISC-V instruction set architecture and FPGA hardware.
Etablierung und Erprobung eines neuen Architekturkonzeptes für den On-Board-Computer auf Basis der offenen RISC-V Befehlssatzarchitektur und FPGA-Hardware.
TP3
Automated Assembly System for Nanosatellites in System-in-Package Technology
Automatisiertes Montagesystem für Kleinstsatelliten in System-in-Package Technologie
Concept, development and prototype implementation of the assembly and interconnection technology and automated assembly processes for producing novel nanosatellites.
Konzeptionierung, Entwicklung und prototypische Umsetzung der Aufbau- und Verbindungstechnik sowie automatisierter Montageprozesse zur Herstellung neuartiger Kleinstsatelliten.
TP4
Applications of Nanosatellites
Anwendungen von Kleinstsatelliten
Identification and development of application scenarios for the new generation of nanosatellites, with a focus on Earth observation, telecommunications and atmospheric measurements.
Identifikation und Entwicklung von Anwendungsszenarien für die neue Generation von Kleinstsatelliten mit Fokus auf Erdbeobachtung, Telekommunikation und atmosphärische Messungen.
TP5
Communication with Nanosatellites
Kommunikation mit Kleinstsatelliten
Development of innovative communication systems for reliable data exchange with nanosatellites, including optical communication technologies.
Entwicklung innovativer Kommunikationssysteme für den zuverlässigen Datenaustausch mit Kleinstsatelliten, einschließlich optischer Kommunikationstechnologien.
TP6
Knowledge-Based Web Configurator
Wissensbasierter Web-Konfigurator
Development of an intelligent platform for the digital configuration and design of nanosatellite missions with automated generation of manufacturing instructions.
Entwicklung einer intelligenten Plattform zur digitalen Konfiguration und Auslegung von Kleinstsatelliten-Missionen mit automatisierter Generierung von Fertigungsanweisungen.